Le cuivre, le fer et l'aluminium sont tous conducteurs ; c'est également le cas des matériaux appartenant comme eux à la famille des métaux. Tous les métaux sont conducteurs électriques. Tous les matériaux solides (à l'exception du graphite et des métaux) sont isolants électriques.
Quels sont les isolants électriques ? De nombreux matériaux sont considérés comme isolants. C'est le cas par exemple de nombreux plastiques, du caoutchouc, du bois sec ou encore du verre. Certains milieux peuvent également être isolants, comme le vide.
Les métaux sont tous de bons conducteurs électriques. Un matériau dépourvu d'électrons libres ne permet pas le passage du courant électrique : on dit que c'est un isolant électrique.
L'aluminium est un excellent conducteur de la chaleur et de l'électricité. La conductivité thermique de l'aluminium est utilisée dans de nombreuses applications d'évacuation de la chaleur, c'est-à-dire de refroidissement (comme les systèmes d'air conditionné dans les véhicules).
C'est un matériau qui conduit très mal la chaleur. L'inox est d'ailleurs 4 fois moins conducteur que de l'acier et 13 fois moins que de l'aluminium.
Le zinc ne fait pas exception, puisqu'il est conducteur électrique, mais pas si bon que cela : Sur une échelle de conductivités allant de 0 à 63 (les unités sont des millions de Siemens par mètre), le meilleur conducteur parmi les métaux est l'argent (62), suivi de près par le cuivre (59), puis l'or (45), l'aluminium ( ...
Tous les métaux étudiés (fer, aluminium, cuivre, laiton, étain, nickel, plomb, zinc et acier) sont conducteurs (d'électricité mais aussi de chaleur).
L'or n'est pas le meilleur conducteur, mais il ne s'oxyde pas et résiste aux acides « usuels ». Souvent, dans les composants électroniques, le cuivre est recouvert d'or (pour les processeurs d'ordinateur par exemple).
Ce métal est malléable et conducteur. Il possède une bonne résistance à la corrosion et réagit facilement avec des composés organiques.
Différents types d'isolants électriques
Citons notamment le plastique, le verre, le caoutchouc, le papier, le bois sec, la porcelaine, le carton, etc. L'air et l'eau sont également isolants, la plupart du temps. L'eau n'est isolante qu'à l'état pur, et l'air peut se charger d'électricité pendant les orages.
Le laiton est-il conducteur ? En raison de sa forte proportion de cuivre, le laiton est conducteur, mais moins employé en électronique et électrotechnique.
Les plastiques non modifiés sont généralement électriquement isolants. Toutefois, les thermoplastiques de type PEEK et acétal peuvent être modifiés pour fournir toute une gamme de propriétés de conductivité électrique, anti-statiques ou à dissipation statique.
Une résistance (appelée aussi résistor) est un composant électronique (un dipôle) qui, comme son nom l'indique, résiste au passage du courant électrique. Elle a donc pour rôle de LIMITER l'intensité du courant électrique dans un circuit.
Les métaux
Parmi les meilleurs métaux conducteurs d'électricité, on trouve : Le cuivre. L'argent. L'aluminium.
Le carbone, corps simple, non métallique, constitué en majorité de charbon et de composés organiques, est infusible et, surtout, excellent conducteur d´électricité. La plus extrême prudence est donc recommandée dans l´utilisation de ce genre de matériel à proximité de lignes électriques.
Tous les métaux (fer, cuivre, aluminium, zinc, plomb etc) sont des conducteurs électriques. En dehors de cette famille de matériaux, il n'existe que très peu de conducteurs. On peut citer par exemple le graphite constitué de carbone.
Les meilleurs isolants : la ouate de cellulose et le liège
la ouate de cellulose : permet une bonne isolation phonique et thermique en plus d'avoir un bon bilan environnemental ; le liège : très efficace pour isoler phoniquement mais aussi thermiquement, se pose facilement sous forme de panneaux.
Le bronze offre une grande résistance électrique et à la corrosion et est un très bon conducteur de chaleur et d'électricité.
Le mercure a une pression de vapeur relativement élevée et est le plus volatile de tous les métaux, se vaporisant jusqu'à devenir un gaz incolore et inodore. Le métal est un conducteur d'électricité acceptable, mais un faible conducteur de chaleur.
Isolant électrique
Le plastique, le bois, le cuir, le verre ne laissent pas passer le courant électrique : on dit que ce sont des isolants électriques.
Le coton est assez bon conducteur de la chaleur conséquence : le coton est moins frais que le lin mais il n'est pas suffisamment « chaud » très loin de la chaleur de la laine, pour les vêtements de dessus en l'hiver.
Il est assez bon conducteur de chaleur et d'électricité. Son faible coefficient de dilatation est proche de celui du verre. De très haute densité, il fait partie des métaux les plus denses, presque deux fois plus dense que le plomb.
Les substances non magnétiques
Plusieurs métaux, dont l'aluminium et le cuivre, sont non magnétiques. On serait porté à croire que tous les métaux sont attirés par l'aimant, mais c'est faux. Seuls le fer, le nickel, le cobalt et le gadolinium réagissent à l'aimant. Tous les autres métaux sont donc non magnétiques.